混凝土搅拌楼楼内除尘系统设计和运用范文
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摘要：除尘系统设计是现代混凝土搅拌楼设计的重要研究方向。当前搅拌楼楼内集中除尘系统，在实际应用中，存在一些明显的除尘效果不好的问题。本文通过新设计的除尘系统，不但解决了老结构存在的问题，还提高了搅拌楼的应用性能。
关键词：除尘系统；设计；混凝土搅拌楼
近年来，混凝土搅拌楼除尘系统的技术一直随着国家政策要求、市场需求为导向，不断改进和发展，但目前现行的除尘系统的效果仍旧不是特别明显，当搅拌楼工作时，扬尘多处可见，楼内环境并不友好。本文介绍的新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统，在实际应用中，不仅除尘效果好，实现了“当人们进入搅拌楼，如进入自己的家一样干净舒适”的体验，还为搅拌楼其他一些应用性能的实现，提供了有利支持。
1楼内粉尘来源
与混凝土搅拌站不同，混凝土搅拌楼的砂石骨料的储存和计量都是在搅拌楼内完成，根据多年从工地实际反馈的情况来看，楼内的粉尘，皆产生于骨料和粉料在各个环节进料和卸料的过程中，具体来源有以下两处，一是在楼内楼顶处，骨料分料装置投料到储存仓进行储料的过程中，分料装置与储存仓之间会有一定的距离，骨料在下落期间扬起的粉尘；二是在计量层和搅拌层处，砂石骨料和粉料在计量和卸料的过程中，各计量秤斗内和搅拌主机内产生的粉尘。
2除尘系统现状及其问题
普通的搅拌楼除尘系统，对于楼顶处是没有除尘处理的,每次储存仓上料的时候，粉尘四处飞扬，不用多久，分料装置上、检修走道上满是厚厚的一层灰，是楼内环境污染最严重的地方。更为糟糕的是大量的粉尘还会引起零部件磨损、电机过热和其他一些机械故障，影响了设备的使用性能，缩短了设备的使用寿命，给客户带来不友好体验。对于在计量层和搅拌层的粉尘处理，我们称之为楼内集中除尘系统，这里介绍的是目前比较常用的结构，包括搅拌主机、砂石过渡斗、砂计量秤、石计量秤、粉料过渡斗和粉料计量秤，整个系统内部互通，共用一台主动式脉冲除尘器。如图1所示，砂计量秤和石计量秤，各自都有一根除尘透气管连接到砂石过渡斗，粉料计量秤有一根除尘透气管到粉料过渡斗，砂石过渡斗和粉料过渡斗皆与搅拌主机直连互通。主楼除尘器的吸尘管与砂石过渡斗连接，同时在除尘器的下方设有一根回粉螺旋机，螺旋机出口接到砂石过渡斗上。整套系统的工作原理：当搅拌楼生产时，除尘器处于工作状态，通过除尘器吸尘管，消除各秤和搅拌主机在进料和卸料过程中产生的正负压，从而保证计量准确和卸料顺畅。同时，夹着粉尘的气体经过除尘器过滤处理后，成为洁净的空气被排放到大气中，而回收的粉尘通过回粉螺旋机输送到砂石过渡斗，最终进入搅拌主机。在此设计结构下的集中处理系统，在实际应用中，工地反馈了如下一些问题：首先，从搅拌楼实际生产使用情况来看，由于国内天然砂、河砂资源紧缺，价格越来越贵，很多工地不得不开始选择使用机制砂，但其质量也是参差不齐，有的砂料很干且含有大量石粉，那么，在此种条件下，当其中一种砂在计量时，即砂储料仓卸料门打开几秒后，在砂计量秤另外一边的进料口处，出现了“冒灰”现象，如图2和图3所示。究其原因就是砂在计量过程中，秤斗内的负压在当前的集中除尘系统处理下，来不及快速处理，让夹着粉尘的空气“跑”了出来，污染了楼内环境。其次，集中处理系统中的吸尘管，由于受到整套结构的设计限制，其本身管路长，且无可避免会有一些弯曲设计，再加上从管道经过中有含水泥和水汽混合而成的粉尘，容易在管壁上形成结块，时间一长，就容易堵塞，吸尘管是整个系统的联通命脉，一旦堵塞，各种问题接踵而至。一、计量秤将会因气流波动，导致物料计量不准确。二、搅拌主机内除尘效果不好，主机内部满是粉尘和水雾，致使主机监控系统看不清搅拌主机内部情况，严重影响其应用性能。三、有可能导致除尘系统瘫痪，楼内到处冒灰，危害搅拌楼安全运行。为了不让吸尘管堵塞，工地就需要有人员维护，对其经常进行清理，从而增加了客户的人工成本。再次，当除尘器工作时，其下部的回粉螺旋机，并不是随着也一直处于工作状态，螺旋机内部会有粉料积存的时候，而混凝土搅拌时会产生水汽，那么在这种情况下，螺旋机内极易结块，造成螺旋机堵料，螺旋出口蝶阀打不开，其后果严重时会烧坏电机，还有可能扭断螺旋轴，导致整个设备无法正常运行。这给设备增加了故障点，也提高了客户的维护成本，因为客户只能对其进行定期维护，才能保证整套设备的正常运转。
3新一代楼内除尘系统
为了解决上述中所提到的问题，围绕其进行除尘设计攻坚，并且结合工地实际运用后的不断总结和提高，最终设计出了新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统，包括新楼顶除尘装置和新楼内除尘系统。
3.1新楼顶除尘装置
新楼顶除尘装置设计，采用在分料装置处安置一个“小房子”，其面积大于分料器投料点覆盖的面积，房顶处装有脉冲式除尘器，这样一来，当骨料被分料器投送到储料仓过程中，除尘器一直处于工作状态，强大的吸力把投料过程中的粉尘随空气全部吸到除尘器中，进行集中过滤处理，处理完后洁净的空气被排放到大气当中，而粉尘则被回收至储存仓。如图4所示。
3.2新楼内除尘系统
新楼内除尘系统，其设计理念基于三点：第一，保证各原材料配料时，计量秤不受气流扰动而出现计量不准的现象；第二，保证系统内的气压波动能够迅速被处理，粉尘空气不会直接被排到大气中造成楼内环境污染；第三，做到无人员维护，也能保证系统正常运转。具体设计方法如下：缩小空气“往外跑”的门，在各秤体进料口处加封板设计。为了让秤内的气流能够顺利地往除尘空间转移，那就要尽量保证秤体内部是一个“负压空间”，否则除尘器的吸力要非常大，才能阻挡空气外泄。合理布置除尘器的位置。以前是整个楼内共用一个除尘器，各部分获得“除尘吸力”会因除尘管路的堵塞或者系统内一些不确定因素影响，产生的变数很大，直接影响着除尘效率和计量准确率。新设计在砂计量秤、石计量秤、粉料秤以及搅拌主机上分别配置单独的除尘器，使各部分成为一个独立的系统，并且以大口径直吸的方式，让除尘器效率得到最大程度发挥。选择合适的除尘器。在生产过程中，由于各系统的内部气压变化情况各不相同，除尘器的吸力无论是太大或是太小，都将造成秤内气压不平衡，导致计量不准确，除尘效果也会受影响。新设计采用三种不同功率、不同结构、不同过滤面积的除尘器，应用在各个计量秤和搅拌主机上，经过工地生产验证后，达到了最佳的除尘效果。
4新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统应用
图5、图6、图7和图8是新一代除尘系统在工地实际运用的情况。砂储料仓卸料门打开后，砂秤开始计量，直到计量结束，整个过程都无粉尘外溢，彻底解决了之前老结构“冒灰”的问题，得到了客户的认可。同时，楼顶除尘装置的应用，有效降低了粉尘的扩散范围，楼顶处环境得到较大改善，延长了设备的使用寿命。更重要的是，相比之前，新除尘取消了吸尘管和回粉螺旋机这两处设计，让整个系统无多余的除尘管路连接，无管路堵塞困扰，这不仅降低了设备厂家制造成本，让产品本身更有市场竞争力，更关键的是，减少了设备的故障点和定期维护点，直接降低了客户的设备运行管理成本。另一方面，新楼内除尘系统设计采用对搅拌主机大口径直吸的方式，除尘效率明显提高，搅拌主机在工作状态时，砂石骨料、粉料、水和外加剂投入到搅拌主机搅拌，扬尘和水雾只需十几秒就能被快速处理，这非常利于主机监控系统的应用。搅拌主机监控系统，能够实时监测混凝土搅拌过程及其坍落度情况，对混凝土搅拌质量的控制与管理起到良好的保障作用，是高端智能化混凝土搅拌楼不可缺少的一部分。图9和图10是搅拌主机监控在原除尘系统和新楼内除尘系统应用下的对比图。
5结语
综上所述，搅拌楼除尘系统，不仅是确保除尘防尘工作稳定落实的关键，还对整个计量系统的准确性，有着至关重要的作用。新一代混凝土搅拌楼楼内除尘系统在实际生产应用中的优异表现，不但达到了理想的除尘效果和计量准确的目的，而且实现了搅拌主机的高清监控，提升了搅拌楼的应用性能，这些都将为打造绿色环保、高端智能化的混凝土搅拌楼提供强有力的技术保障。
作者：肖宁 单位：福建南方路面机械股份有限公司
